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激光科技步入“小”时代

激光科技步入“小”时代

来源： 发布时间：2023-07-31 浏览量：
世界科技发展史，也是一部“小型化”的演进史。
第一代电脑，从巨型机走向台式机、移动机，并以超级移动互联终端形式出现，凸显现代科技效率；半导体，从电子管到晶体管，再到集成电路，越来越微型化，在摩尔定律下已逼近其物理极限;当某天你感觉周围有蜜蜂嗡嗡作响时，它可能是一个蜜蜂机器人。
这些科技产品，体积越来越小，但功能越来越强大。在科技领域，“小”意味着高集成、高效率以及低功耗、低成本，比过去更实用，更便携！
目前，与半导体、计算机齐名的激光，正向小型化方向持续演化。作为全球小型化、轻量化激光器的先行者之一，凯普林光电2022年推出体积更小的光纤激光器——闪电系列，在高功率、轻量化和高集成三方面表现突出，助力制造业效能大大提升。
▲凯普林天津自动化、智能化生产基地

在光纤激光器轻质化趋势下，如何保持高功率、高性能，半导体激光器泵浦源的选择至关重要。闪电系列光纤激光器，集成了凯普林自研核心器件——千瓦级工业泵浦源，兼具小型化、轻量化及高功率特点。
多年来，凯普林依靠自主技术积累，实现泵浦源研发能力提升和关键技术的突破。从2011年开始，针对用户痛点，对锁波长等先进泵浦源进行研发，并推动国内轻质化、高性能半导体激光器泵浦源研究，形成一系列覆盖全功率段的产品，满足一体化、高功率、轻量化等核心指标需求。
凯普林是如何做到轻质化、高性能的？
据凯普林技术人员介绍，凯普林借鉴航天等行业的成熟经验，选择轻质合金材料，采用特殊的材料加工工艺，实现最大程度的减重。按照拓扑优化高刚性结构设计，并结合高对流换热系数多通道、密集空间排列、光纤包层光剥离等技术，实现减重和光电功能的有效融合。目前，重量小于420g、波长915nm和976nm的千瓦泵浦源产品，已广泛应用于不同场景。
其中，凯普林研发的第四代工业泵浦技术，具有轻质化和高性能属性，电光转换效率可达40％以上，抗衰能力大幅提升，已成为闪电系列光纤激光器稳定的核心保障。
▲976nm泵浦激光器稳定高效
“千瓦级工业泵浦源，将在小体积、高功率光纤激光光源制造中发挥重要作用，并已突破在科学研究、医疗健康、激光雷达等定制化门槛较高的应用领域，积极推动工业应用的发展。”

瘦身减重，是激光行业的时代命题。长期以来，大型高功率激光设备堪称“钢铁巨兽”，它们将激光“困”于硕大体型中，能量调度十分不易。基于对千瓦级泵浦源的创新及产品定制化开发的深刻理解，凯普林实现了光纤激光器的集成一体化制造工艺，让小型化、轻量化突破具备了可能。
凯普林从2017年前瞻布局光纤激光器领域，通过理念创新和产品迭代，于2022年推出多款小体积、高集成度的闪电系列光纤激光器，功率涵盖500W-6000W。
秉持“Lessis More”理念，遵循“三无原则”——无浪费的材料、无浪费的体积和无浪费的工时，凯普林对闪电系列产品进行反复优化设计，并以客户需求为导向，持续创新升级。如今，第三代闪电系列产品已在外形、重量上焕然一新，变身轻巧的“激光侠”。比如：
闪电1500W光纤激光器，机身体积降低约61%，重量减少约48%；
闪电2000W光纤激光器，机身体积降低约69%，重量减少约81%；
闪电6000W光纤激光器变化更是惊人，机身体积降低约91%，重量减少约73%；
这些变化，为闪电系列赋予更多优势，并在大产品竞争时代一鸣惊人，推动乃至引领激光行业向小型化纵深发展。

通过一系列轻量化探索，闪电系列成功“燃脂瘦身”，并依靠高集成技术赋能，进一步完成“缩骨易形”，对整个激光产业的产品设计理念及应用场景产生了重要影响。
闪电系列凭借高度集成化和模块化设计，对泵浦源、热控管理、电控系统及软件控制等进行全面优化升级。其中，光路、水路设计更合理，强制水循环热控管理方案、冷却系统设计、有源光纤散热及整体结构控温的优越性，全面提升散热效率，有效保障了激光器输出功率和波长的稳定性。产品可接入物联技术，实现设备状态的实时监控与故障预警，提升规范化、科学化、智能化管理，降低故障率。以上种种创新设计，有效确保光纤激光器性能稳定、高效可靠。
在创新结构设计下，闪电系列还剔除冗余结构，大幅缩减泵浦源及机械材料耗用，在实现基础原材料单位耗用下降的同时，保持同等性能，比传统激光器更加节能环保。
综上所述，闪电系列采用第四代泵浦源技术，在系统内真正实现了信息技术、智能技术及激光器制造技术的深度融合和集成，是凯普林激光技术的集大成者。
光纤激光器市场应用前景广阔，近年来得益于下游市场需求旺盛、激光器国产化趋势增强、闪电系列新品特性等原因，凯普林业绩进一步提升。
2022年，随着闪电系列实现规模化销售，其借轻量化、高集成及高性价比等特性，及加工速度快、精度高、简易操作的使用体验，直击工业焊割行业客户需求痛点，快速打开了下游焊接及切割应用领域市场。据了解，闪电系列产品2022年销售收入猛增，占公司2022年光纤激光器营业收入比例超一半，有效推动公司主营业务增长；2023年，继续推动行业国产替代。
▲闪电2000W光纤激光器切割能力测试

▲闪电6000W光纤激光器碳钢切割效率
目前，凯普林激光器产品广泛应用于科学研究、医疗健康、精密加工、消费电子、新能源等行业领域，并与国内外知名厂商、科研院所及高校建立合作关系，品牌影响力和竞争力不断提升。
▲凯普林天津自动化产线
未来，凯普林将在激光器产品上不断精益改进、推陈出新，力争成为国内外激光器市场头部企业之一。

 
凯普林光电成立于2003年，是面向全球的激光解决方案服务商。公司以“让梦想驭光而行”为使命，以“创变非凡”为价值观，致力于创造更好的激光产品，为全球客户提供半导体激光器、光纤激光器、超快激光器产品及解决方案。
凯普林官网：www.bwt-bj.com



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